ویژگی های برد آنتن در حوزه زمان

اختصاصی از حامی فایل ویژگی های برد آنتن در حوزه زمان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فاقد فهرست منابع

چکیده

برای سازمان های دخیل در ارائه طرح های آنتن، سیم های سنجش آنتن دامنه فرکانسی متداول هزینه اولیه خیلی زیادی را تحمیل می کند که مانع مهمی برای ورودی در این حوزه است. هنگامی توصیف آنتن های بسیار پهن باند (UWB)، هزینه سنجش های دامنه فرکانس حتی بیشتر است. چون داده ها باید در فرکانس های بسیاری گرفته شوند، که ملتزم زمان بیشتری است. برد آنتن دامنه زمانی به این موضوعات هزینه و زمان می پردازد. چنین بردهایی دارای یک چهارم هزینه یک برد دامنه فرکانس خواهند بود و داده های پرمعنایی را طی دو دهه پهنای باند در یک اندازه گیری واحد فراهم خواهند ساخت، خواه در دامنه زمانی یا فرکانسی آنها به آسانی بسته بندی شده و به کار گرفته خواهند شد. در اینجا عملکرد برد یک آنتن دامنه زمانی را با اندازه گیری چند آنتن و مقایسه نتایج با اندازه گیری های دامنه فرکانس توصیف می کنیم. برد آنتن حوزه زمانی ما متشکل است از یک اسیلوسکوپ ضربانی سریع و یک اسیلوسکوپ نمونه گیری. ما عملکرد خوب این برد را برای تمام انواع آنتن های (رزنانسی و غیر رزنانسی) که بین 900Mhz و 10Ghz عمل می کند نشان داده ایم.

در اینجا توسعه یک گستره آنتن دامنه زمانی نمونه را شرح می دهیم، که پوشش کاملا اتوماتیک جهت گیری های آنتن را فراهم می سازد (آزیموت و ارتفاع). در هر جهت گیری، نرم افزار کنترل به یک اسیلوسکوپ نمونه گیری دیجیتال فرمان می دهد یک اندازه گیری را کسب کند و داده های حاصل را برای نمایش، ذخیره، و پردازش به یک کامپیوتر منتقل کند. پردازش داده ها به دست آمده برای تعیین بهره آنتن می تواند به صورت آنلاین انجام شود.

مقدمه:

سیستم های ارتباطی فرا – پهن باند (UWB)، نوید گستره پهنای باند بسیار بالا، کاهش ضعیف شدن محو تدریجی از مسیرهای چندگانه (reduced fading from multipath) و انرژی مورد نیاز پایین هستند. مفهوم اصلی ای که در ورای سیستم های رادیوئی UWB قرار دارد این است که آنها پالس های با بازده زمانی کوتاه را انتقال می دهند، و خلاف طرح های ارتباطی سابق، که موج های سینوسی می فرستند. نقش آنتن های UWB در همه این ها این است که قادر باشند این پالس ها را با دقت و کیفیت ممکن انتقال دهند.

در این سمینار فرایند توصیف برد آنتن حوزه زمانی خود را شروع می کنیم که براساس یک اسیلوسکوپ ضربانی سریع و یک اسیلوسکوپ نمونه گیری دیجیتال است به نظر می رسد برد آنتن دامنه زمانی چند مزیت نسبت به متناظرهای دامنه فرکانس خود دارند. اول این دستگاه ارزانتر است، یعنی یک اسیلوسکوپ نمونه گیری و ضربان دهنده سریع ارزان تر از یک تحلیل گر شبکه برداری (VNA) هستند. دوم ساخت سیستم ما برای استفاده موقتی ساده است، بنابراین حالت حقیقی تخصیص یافته لازم نیست.

سرانجام سیستم ما می تواند در گستره دمایی وسیعی عمل کند این تا اندازه ای با VNA نوعی مغایرت دارد، که برای اجتناب از دست رفتن کالیبراسیون باید در یک گستره دمایی بسیار محدود باقی بماند. توصیف برد یک آنتن کاری پر چالش است. چون ممکن است انتظار برود که عملکرد برد به تعداد زیادی از متغیرهای بستگی داشته باشد. اول، انتظار داریم که عملکرد به ویژگی های زمین در برخی خارج از ساختمان بستگی داشته باشد. دوم، انتظار داریم که عملکرد به گستره فرکانس آنتن های مورد بررسی بستگی داشته باشد. سرانجام، عملکرد به دسته آنتن مورد اندازه گیری بستگی دارد. آنتن ها به شدت رزنانسی که تا زمان های دیر صدا می دهند به اندازه گیری هایی با پنجره های زمانی طولانی نیاز دارند. در چنین زمان های دیری، خارج کردن اثرات جهش تصویر پایه از دروازه زمانی غیرممکن می شود. علاوه بر این، پنجره های زمانی طولانی نسبت به پنجره های زمان کوتاه شامل نویز سیستم بیشتری می باشند. از سوی دیگر، آنتن های بسیار پهن باند (UWB) با زنگ زدن کم یا بدون زنگ زدن، کاملا خوب در دروازه زمانی خارج کردن اثرات جهش تصویر پایه را امکانپذیر می سازند. به این دلیل، برد ما به طور خاصی برای اندازه گیری آنتن های UWB مناسب است. همانگونه که خواهیم دید، این برد برای گستره وسیعی از آنتن های متداول تر نیز به خوبی عمل می کند. برای سازمان های دخیل در ارائه طرح آنتن، سیستم های سنجش آنتن دامنه و فرکانس هزینه اولیه خیلی زیادی را تحمیل می کنند که مانع مهمی برای ورود به این حوزه است. سیستم های اندازه گیری آنتن معمولا از یک تحلیلگر شبکه برداری دامنه فرکانس (VNA) و اتاقک anechoic یا برد بزرگ خارج از ساختمان استفاده می کنند. هزینه کل چنین سیستم هایی بیش از 300/000$ است. وقتی آنتن های بسیار پهن باند (UWB) باید توصیف شوند هزینه اندازه گیری دامنه و فرکانس حتی بیشتر است. چون داده ها باید در فرکانس های زیادی گرفته شوند، که مستلزم زمان بیشتری است. برای پرداختن به این موضوعات زمان و هزینه در حال حاضر تکنولوژی موجود است که سنجش مستقیم ویژگی های آنتن ها در دامنه زمانی را امکانپذیر می سازد. چنین بردهای آنتن دامنه زمانی یک چهارم هزینه یک برد دامنه فرکانس متداول را خواهند داشت. علاوه بر این، آنها اندازه گیری های پرمعنایی را به دو دهه پهنای باند، در دامنه فرکانس یا دامنه زمانی، فراهم خواهند ساخت. آنها به صورت لازم بسته بندی شده و به کار گرفته خواهند شد. این نمونه داری سخت افزار و نرم افزار مورد نیاز برای حصول به کنترل کامپیوتری بر تمام عملکردهای اصلی است. نرم افزار، پوشش کاملا اتوماتیک جهت گیری های آنتن (آزیموت و ارتفاع) را برای هر پروتکل تست تعیین شده توسط کاربرد فراهم می کند. در هر جهت، نرم افزار به یک اسیلوسکوپ نمونه گیری دیجیتال (DSO) فرمان می دهد یک اندازه گیری را کسب کرده و داده های شکل موج حاصل را برای نمایش، ذخیره و پردازش به کامپیوتر کنترل کننده انتقال بدهد. پردازش آنلاین داده های boresight کسب شده، از جمله تعیین و نمایش بهره موثر آنتن، می تواند به صورت تقریبا بلادرنگ انجام شود. اجرای کنونی قابل مقیاس بندی برای فراهم ساختن توصیف اتوماتیک آنتن ها برای تمام جهت گیری هاست.

این سمینار را با تشریح سخت افزار موجود در برد آنتن دامنه زمانی و سپس اندازه گیری دو آنتن تابشی پالسی تحقیقاتی Farr را شرح می دهیم. با دامنه فرکانس 206Ghz تا 250MHZ، این بخش اندازه گیری های یک آنتن موجبر دماغه ای لبه دار را به دنبال دارد که بین 1 و 18Ghz عمل می کند.

پس یک آرایه دو قطبی متناوب EMCO3147log را اندازه گیری می کنیم که بین 200Mhz و 5Ghz عمل می کند. پس چند آرایه دو قطبی متناوب log مدار چاپی را اندازه گیری می کنیم که بین 1 و 12GHz عمل می کند پس به منظور تعیین عملکرد برد در فرکانس های کمتر چند آنتن دو قطبی خورده و یا گی رزونانسی را توصیف می کنیم. سرانجام یک دماغه باند – 640X مدل Narda را توصیف می کنیم.

تعداد صفحه : 97

 

دانلود گزارش کار آماده رشته برق با عنوان آزمایشگاه آنتن

اختصاصی از حامی فایل دانلود گزارش کار آماده رشته برق با عنوان آزمایشگاه آنتن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

گزارش کار آزمایشگاه آنتن :

شرح مختصر :

رشد روز افزون سیستم های مختلف مخابرات بی سیم و ورود سیستم های مختلف به داخل کشور و یا طراحی سیستم ها و زیر سیستم های متنوع در داخل کشور، نیاز به مرکز یا مراکزی توانا و مجهز به سیستم های به روز و استاندازد برای تست این زیر سیستم ها و تایید نمونه آنها را برجسته می نماید. در این میان شاید آنتن حیاتی ترین قطعه باشد که تست و تایید و تطابق آن با استانداردهای مختلف احساس می شود.

اندازه گیری ها در این آزمایش ها بر اساس استاندارهای بین المللی به ویژه استاندارد EEE149 1979 صورت می گیرد و هدف اصلی آزمایشها، انجام اندازه گیری های استاندارد روی آنتن ها، زیر سیستم ها و سیستم های مرتبط به آنها می باشد. از این رو اندازه گیری های متداول در سیستم های بی سیم تحت پروتکل های مختلف، از زمره قابلیت های این آزمایشها محسوب می گردد.

این گزارش آزمایشگاه آنتن شامل آنتن های روزنه ای، آنتن هلیکس و آنتن های آرایه ای است.

آنتن روزنه ای  : هدف از انجام آزمایش آشنایی با آنتن روزنه ای است.همچنین اثر قراردادن صفحه منعکس کننده در انتهای موجبر در پترن آنتن مورد بررسی قرار می گیرد.

آنتن هلیکس : هدف از این آزمایش آشنایی با آنتن هلیکس و بدست آوردن اطلاعاتی در مورد امواج با پلاریزاسیون دایروی و خصوصیات آنهاست. اضافه بر این تاثیر انعکاس در یک لینک رادیویی که از آنتن های با پلاریزاسیون دایروی استفاده می نمایند نیز بررسی خواهد شد.

آنتن آرایه ای : در این آزمایش دانشجویان با طراحی و نحوه عملکرد آرایه های خطی و صفحه ای آشنا می گردند و نیز مطالبی در مورد پرتوهای خاص نظیر Fan & Pencil beam خواهند آموخت.

پروژه طراحی و ساخت اتاق آنتن

اختصاصی از حامی فایل پروژه طراحی و ساخت اتاق آنتن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فهرست مطالب

فصل اول: محاسبه ناجیه سکوت اتاق آنتن و تعیین کیفیت اتاق ۱
۱- مقدمه ۲
۲- تعریف “Qiet zone” و “Quietness” اتاق کنتن ۴
۳- اندازه‌گیری مقدار انعکاس در ناحیه سکوت ۶
۴- تحلیل نتایج آزمایش: ۱۵
۵- مقایسه بین نتایج حاصل از دو روش ۱۷
فصل دوم: طراحی و مدل سازی اتاق انتن ۲۵
۱- مقدمه ۲۷
۲- نظریه جذب امواج الکترومغناطیسی ۲۸
۳- جاذب باند باریک ۲۹
۴- جاذب باند پهن ۳۰
۵- انتخاب ماده جاذب و تهیه بلوکهای جذب ۳۱
۶- اندازه‌گیری مشخصات جاذبها ۳۲
۷- ناحیه سکوت آنتن ۳۳
۸- طراحی اتاق ۳۴
۹- مدلسازی ریاضی اتاق آنتن ۳۵
۱۰- نتیجه ۳۸
۱۱- پیشنهادات ۳۸
فصل سوم: گزارش ساخت اتاق آنتن ۳۹
نتیجه گیری ۴۲
فهرست مراجع ۴۳

فهرست مراجع

[۱] A. Ghorbani “Antenna Chamber, Quiet Zone” Amirkabir University of Technology, Tehran.

[2] W.H.EMERSON, “Electromagnetic Wave Absorbers and Anechoic Chambers” IEEE Trans on Antennas and Propagation. Vol.AP-21, NO.4,PP.484-490, July1973.

[3] G.MUR, “Absorbing Boundary Condition for the Finite Difference Approximation of the Time Domain Electromagnetic Field Equations” IEEE Trans. On Electromagnetic Compatibility, Vol. 23, PP.377-382 , Nov, 1981.

[4] C.BALANIS, P. TIRKAS, “Higher Order Absorbing Boundory Conditions for the FDTD Method” , IEEE Trans. AP.Vol. 40, PP. 1215-1222 , OCT. 1992.

[5]“Outline of evaluation procedures for microwave anechoic chambers” By; Elery F.Buckley.

[6]“The ITRC Antenna test system” By; Mohammad Hakkak.

[7] G. Moradi, “Implementation of an Antenna Chamber”, Periodical Seminal of I.R.I CATC.

چکیده

مراحل طراحی و ساخت یک اتاق آنتن در این پایان نامه مورد بحث قرار گرفته شده است. یک چنین اتاقی از ضروریات هر مؤسسه مجهز به امکانات آنتن و رادار می باشد و فضای مناسبی برای اندازه گیری مشخصات مختلف آنتن فراهم می کند. کاربرد دیگر این آنتن در امکان اندازه گیری سطح مقطع راداری اجسام می باشد. همچنین این اتاق جهت مصون ماندن نیروی انسانی از خطرات تشعشع الکترومغناطیسی در حین اندازه گیری آنتن سودمند می باشد.

علاوه بر اصول طراحی اتاق آنتن، یک نظریه ریاضی کارآمد تحت عنوان شرط مرزی جذب به صورت نوینی در این پایان نامه مطرح شده و تلفیق دو شرط مرزی جذب فیزیکی موج و مدل ریاضی آن به اختصار مطرح شده است.

لازم به ذکر است که در ابتدا به شرح تئوری ناحیه سکوت اتاق آنتن می پردازیم، سپس به روشهای مختلف اندازه گیری و محاسبه ناحیه سکوت اشاره می کنیم و بعد از آن نتایج آزمایشات انجام شده را ارائه می کنیم و مرغوبیت اتاق را مورد بررسی قرار می دهیم .

۱-مقدمه 

گزارش حاضر شرح فعالیتهای انجام شده در پروژه است که تحت عنوان «طراحی و ساخت اتاق آنتن» انجام گرفته است.

در این گزارش ابتدا به شرح تئوری ناحیه سکوت اتاق آنتن می پردازیم، سپس به روشهای مختلف اندازه گیری  و محاسبه ناحیه سکوت اشاره می کنیم و بعد از آن نتایج آزمایشات انجام شده را ارائه می کنیم و مرغوبیت اتاق را مورد بررسی قرار می دهیم و در پایان به شرح جزئیات ساخت پایه متحرک می پردازیم.

برای عمل پرتوبرداری آنتنها و بطور کلی انجام هر گونه آزمایش بر روی آنتنها لازم است تا آنتن تحت آزمایش بوسیله یک موج صفحه ای یکنواخت تحت تابش قرار گیرد تا نتایج بدست آمده دقیق و قابل اطمینان باشند. اما انجام هر گونه آ‌زمایش بر روی آنتنها در فضای باز بعلت انعکاسات از دیوارها و زمین غیر قابل اطمینان خواهد بود. برای حذف انعکاسات و بوجود آوردن شرائطی مشابه فضای آزاد برای انتشار امواج از اتاقهای بدون انعکاس (Anechoic Chambers) استفاده می‌کنند.

یک اتاق بدون انعکاس با کمک جاذبهای الکترومغناطیسی یا ابرهای آغشته به گرافیت ساخته می‌شود و طراحی اتاق از نظر اندازه و محل استقرار ابرها به گونه ای می باشد که در حالت ایده آل انعکاسات را حذف نماید، ولی در عمل انعکاسات بکلی از بین نرفته، بلکه توان امواج غیر مستقیم پس از انعکاس کاهش می یابند، به طوریکه مثلاً امواجی به سمت دیواره های اتاق حرکت می کنند پس از برخورد با جاذبهای الکترومغناطیس در حدود ۴۰ dB افت پیدا می کنند. البته عملکرد جاذبهای الکترومغناطیس و به تبع آن عملکرد اتاق آنتن بدون انعکاس تابعی از فرکانس می باشند، بطوریکه با افزایش فرکانس عملکرد اتاق آنتن بهبود می یابد، که این مسئله در نتیجه دو عامل است. یکی همان بهبود کیفیت جاذبها با افزایش فرکانس می باشد و دیگری افزایش ابعاد اتاق به نسبت طول موج با افزایش فرکانس کار است. بنابراین دلائل همیشه بهتر است که یک اتاق آنتن جدید را در فرکانسهای پایینتر باند فرکانس مایکروویو تحت آزمایش قرار داد و مطمئن بود که کیفیت عملکرد اتاق در فرکانسهای بالاتر مطمئناً بهتر خواهد بود.

اما در بالا صحبت از نحوه عملکرد و کیفیت اتاق آنتن شد. در برخورد اول به نظر می رسد که کیفیت اتاق مستقیماً به میزان انعکاسات اتاق بستگی دارد و در واقع منظور از کیفیت اتاق آن است که اتاق بدون انعکاس تا چه حد در کاهش انعکاسات موفق عمل می کند. اکنون برای پایه گذاری دقیقتر برای اندازه گیریها و آزمایشات آینده به تعریف دقیق از کیفیت اتاق می پردازیم و مفهوم ناحیه سکوت (Quiet Zone) اتاق آنتن بدون انعکاس را تعریف می کنیم.

 ۲- تعریف “Quiet Zone” و “Quietness” اتاق آنتن

برای اندازه گیری پترن تشعشعی آنتن در درون اتاق بدون انعکاس، انتشار انرژی باید به طور یکطرفه باشد. برای آزمایش آنتن لازم است که یک آنتن فرستنده که در یک اتاق قرار دارد یک موج صفحه ای در حجمی از اتاق که در طرف دیگر قرار دارد ایجاد نماید و این حجم از فضا باید دارای چنان ابعادی باشد که آنتن گیرنده مورد آزمایش را بتواند در برگیرد. به چنین حجمی از فضای داخل یک اتاق آنتن ، “ناحیه سکوت” یا “Quiet Zone” اتاق آنتن می گویند.

طبیعی است که هر گونه آزمایشی که بخواهد روی آنتن انجام گیرد باید هنگامیکه آنتن داخل ناحیه سکوت قرار دارد انجام شود تا موجی که به آنتن گیرنده تحت آزمایش می رسد، صفحه ای و یکنواخت باشد و در نتیجه نتایج پرتوبرداری آنتن دقیق بدست آید. بنابراین اهمیت محاسبه و بدست آوردن ناحیه سکوت هر اتاق آنتن قبل از انجام هر آزمایش معلوم است.

در این کارآموزی نیز هدف همچنان که قبلاً اشاره شد بدست آوردن ناحیه سکوت اتاق آنتن است تا در واقع ناحیه قابل استفاده اتاق برای انجام هر گونه آزمایشی بر روی آنتن مشخص گردد.

و اما کیفیت اتاق بدون انعکاس را به پارامتری از اتاق به نام “میزان سکوت” یا “QuietNess” نسبت می دهند و تعریف آن عبارتست از : میانگین نسبت چگالی توان انعکاس یافته به چگالی توانی که مستقیماً از فرستنده به آنتن گیرنده رسیده است. در ناحیه ای که انتشار انرژی بین آنتنهای فرستنده و گیرنده با دیرکتیویته معلوم یک طرفه باشد. مسلماً هر چه این نسبت توان انعکاس یافته به توان دریافتی مستقیم کمتر باشد، “Quietness” اتاق بیشتر و یا به عبارت دیگر اتاق ساکت تر است و در نتیجه اتاق دارای عملکرد بهتری است.

اکنون می خواهیم کیفیت اتاق و یا همان “Quietness” آنرا بطریق دیگری تشریح کنیم که کمی شهودی تر باشد.

در اثر انعکاس موج ارسالی از آنتن فرستنده توسط دیواره های اتاق و در نتیجه تداخل این انعکاسات با موج اصلی که بطور مستقیم از آنتن فرستنده به گیرنده می رسد، موج در محل آنتن گیرنده از نظر شدت میدان الکتریکی بصورت زیر خواهد بود:

شکل ۱- نمای کلی آنتن فرستنده و گیرنده

جبهه غیر یکنواخت موج که بدین شکل تشکیل می گردد، باعث می شود که نتایج غیر دقیقی برای آزمایشهای آنتن بدست آید. هر چه مقدار بیشینه انحرافات از حالت یکنواخت بیشتر باشد ، نتایج غیر قابل اطمینان خواهد بود. مقدار ماکزیمم نوسانات در اندازه میدان کل روی جبهه موج بطور معکوس با کیفیت اتاق متناسب است، بدین صورت که هر چه انحرافات از حالت موج یکنواخت بیشتر باشد، موج انعکاسی از دیواره بیشتر بوده و در نتیجه “Quietness” اتاق کمتر خواهد بود و کیفیت عملکرد اتاق پایینتر است.

پروژه آنتن

اختصاصی از حامی فایل پروژه آنتن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات : 109

فرمت فایل : word (قابل ویرایش)

فهرست مطالب :

عنوان                                          صفحه

پیشگفتار                                       1

فصل اول                                      3

طرح تحقیق                                          3

تاریخچه مختصری در باره ی موضوع تحقیق                        4

اهمیت انجام تحقیق                                  6

اهداف کلی تحقیق                                    6

هدف های ویژه  تحقیق                                    6

روش انجام تحقیق                                    7

فصل دوم                                   8

مبانی آنتن انواع و پارامترهای آن                            8

2_1: تاریخچه                                       9

2_2: انواع آنتن ها از نظر کاربرد                                11

الف) آنتن هرتز                                         11

ب) آنتن مارکنی                                     11

پ) آنتن شلاقی                                           12

ت ) آنتن لوزی ( روبیک)                                 12

ث) آنتن V معکوس                                    12

ج) آنتن ماکروویو                                   13

چ) آنتن آستینی                                         16

ح) آنتن حلزونی                                         16

ذ) آنتن های آرایه ای ARRAY ANTENNA                     17

2-3 : پارامترهای آنتن                                       18

نمودار پرتو افکنی آنتن ها                              18

دستگاه مختصات نمایش نمودار پرتو افکنی                       18

نمودار پرتو افکنی سه بعدی و دو بعدی                             19

نمودار پرتو افکنی درفضای آزاد و در مجاورت زمین                  22

نمودار پرتو افکنی آنتن فرستنده و گیرنده                             22

جهت دهندگی آنتن ها                                     23

پهنای شعاع و پهنای شعاع نیم توان                            23

شعاع های فرعی آنتن ها                                  24

مقاومت پرتو افکنی  آنتن                                     25

امپدانس ورودی آنتن                                     25

سطح موثر یا سطح گیرنده آنتن ها                              26

طول موثر آنتن                                          27

پهنای نوار فرکانس آنتن ها                              27

پلاریزاسیون آنتن ها                                     28

پلاریزاسیون خطی                                     29

پلاریزاسیون دایره ای                                         30                                                                                                            

پلاریزاسیون بیضوی                                   30

ساختمان مکانیکی آنتن ها                                31

اندازه آنتن                                        31

نصب آنتن ها                                        31

خطوط انتقال و موج برها برای تغذیه آنتن ها                       32

رسانا  و نارساناهای مورد استفاده در ساختن آنتن ها                   33

محافظت آنتن در برابر عوامل جوی                              34

فصل سوم                                  35

شبکه های کامپیوتری شبکه های بی سیم                     35

2-1:سخت افزار شبکه                                     36

2-1-1: شبکه های ﭘخشی(broadcast network)                     37

2-1-2: شبکه های همتا به همتا (peer-to-peer network)               37

2-1-3:شبکه های شخصی (personal area network)                   37

2-1-4:شبکه های محلی (local area network)                     37

2-1-5:شبکة شهری(Mtropolitan  Area Network)                    39

2-1-6:شبکة گسترده (Wide Area Network)                  39

2-1-7:شبکة بی سیم (wireless network)                        41

2-1-8:شبکة شبکه ها (internetwork)                          42

2-2: نرم افزار شبکه                                    42

2-2-1:لایة فیزیکی (Physical layer)                           46

2-2-2: زیر لایة نظارت بر دسترسی به رسانة انتقال ( MAC)                 46

2-2-3:لایة شبکه                                     47

2-2-4:لایة انتقال(Transport layer)                           47

2-2-5:لایة کاربرد (Application layer)                         47

2-3: شبکه های محلی بی سیم (802.11)                          48

2-3-1: ﭘشتة ﭘروتکل 802.11                                   49

2-3-2: لایة فیزیکی در 802.11                                 49

2-4: شبکه های بی سیم باند گسترده                            51

2-4-1: لایة فیزیکی در 802.16                                 52

فصل چهارم                                    55

آنتن های هوشمند                                    55

 بخش اول                                       56

آنتن های هوشمند در شبکه های بی سیم                     56

تداخل هم کانال                                         57

اثرات محوشدگی                                          57

4_الف_1: جوانب تکنولوژی سیستم آنتن هوشمند                       60

4- الف - 2: مدلهای کانال                               62

4-الف-2-1:مدل لی Lee s Model                          62

4-الف- 2-2: A Model of Discreteiy Didposed , Uniform set Of Evenly

Spread scatterers                                    63

4- الف-2-3: مدل ماکروسل (Macro cell Model)                  64

4-الف-2-4: مدل باند عریض میکروسل (Macrocell Wide Band Model)        65

3-الف-2-5: Gaussian Wide – sene stionary ,uncorrelated scattering

(GWSSUS)model                                   65

3-الف-2-6: مدل زاویه دریافت گاوسی (Gaussian angle of)                 66

4-الف-2-7-: مدل کانال با بردار متغیر زمانی (Time –varying-vector channel model)

4-الف-2-8: مدل شهری واقعی(typical urban (tu/model))                 67

4-الف-2-9: مدل شهری بد(Bad urban (Bu) model)                 68

4_الف_3:آرایه های هوشمند:آنتن و بهره های مختلف                  68

انواع آنتن های هوشمند                                  70

4-الف-4:ردیابی وتکنیک های بیم آرایه سوئیچ شده                   74

4-الف –5: راهبردهای شکل دهی بیم ثابت                         75

4- الف – 6: پردازش آرایه از طریق شکل دهی بیم                         76

4 الف 6- 1: الگوریتم های پایه شکل دهی سیگنال                    77

4- الف-6-2: ترکیب های آرایه ای تنظیمی                       80

 4-الف –6-3: ترکیب آرایه پرتو سوئیچ شده                          81

مثال 1-4                                       85

4-الف-7: نکات نتیجه گیری شده                                88

بخش دوم                                        89

آنتن های آرایه فازی                                    89

4-ب-1:تاریخچه                                          89

4-ب-2: انواع آرایه ها                                  89

4-ب-2-1: آرایه های خطی (Linear Array)                           90

4-ب-2-2:آرایه های مسطح (Planar Array)                           90

4-ب-3: ویژگی های آرایه فازی                                 92

4-ب-3-1: تکنولوژی شیفت دهنده فاز                            92

4-ب-3-2:تکنولوژی شیفت دهنده فاز دی الکتریک ولتاژ متغیر                93

فصل پنجم                                     95

نتیجه و ﭘیشنهاد                                    96

منابع                                              97

پیشگفتار

از سال 1877م که نخستین آنتن ساده توسط هرتز ساخته شد. نظریه طراحی آنتن ها به سرعت پیشرفت کرده است و این پیشرفت ادامه دارد، با توجه به اینکه آنتن ها جزئی از یک سیستم مخابراتی الکترونیکی هستند، بایستی تکنولوژیست ها و مهندسین برق الکترونیک در این زمینه دانش کافی داشته باشند. امید است در این مقال اندک که در زیر به اجمال عنوان فصول آن را خواهیم آورد، قدمی هر چند کوچک در این راه برداشته باشیم .

این پایان نامه از 5 فصل تشکیل شده است. فصل اول در قالب طرح تحقیق به بررسی تاریخچه و نیز اهمیت مساله مورد تحقیق می پردازد. قابل ذکر است که اهداف ویژه تحقیق در این مساله نیز با توجه به عنوان و روش انجام این تحقیق به جای فرضیه ها و سوال های تحقیق در طرح تحقیق گنجانده شده است.

در فصل دوم به مبانی مبحث آنتن ها – انواع و پارامترهای آن پرداخته شده است . آنتن مایکروویو بوقی و مخروطی و نیز آنتن های آرایه ای از جمله آنتن های مهم مورد بحث می باشند . جهت دهندگی آنتن ، پهنای شعاع آنتن ، مقاومت پرتو افکنی آنتن ، امپدانس ورودی آنتن ، سطح موثر و طول موثر آنتن پلاریزاسیون آنتن و ... نیز از جمله شاخص ترین پارامترهای آنتن می باشند که در این فصل درباره آنها سخن گفته شده است .

در فصل سوم به بحث پیرامون شبکه های کامپیوتری می پردازیم . مطالب مورد بحث در این فصل شامل توضیح مختصری در مورد سخت افزار شبکه ، نرم افزار شبکه ، پشته ی پروتکلی 802.11 - به عنوان مهمترین شبکه ی محلی بی سیم - و نیز پشته ی پروتکلی 802.16 - مهمترین شبکه ی بی سیم باند گسترده- می باشند .

در فصل چهارم آنتن های هوشمند و کاربرد و مزیت آنها در شبکه های بی سیم در بخش اول این فصل و نیز آنتن های آرایه فازی به طور تخصصی تر در بخش دوم این فصل مورد بحث قرار می گیرند .

فصل پنجم نیز نتیجه گیری کلی و پیشنهاد به دیگر پژوهندگان علاقه مند به این موضوع را شامل   می شود . امید که مفید محضر خوانندگان محترم قرار گیرد .

والسلام علی من اتبع الهدی؛ گردآورندگان. مهر 85

پایان نامه ارشد برق شکل دهی الگوی تشعشعی آنتن با استفاده از آنتن های آرایه ای تطبیقی و تخمین زاویه ورود سیگنال

اختصاصی از حامی فایل پایان نامه ارشد برق شکل دهی الگوی تشعشعی آنتن با استفاده از آنتن های آرایه ای تطبیقی و تخمین زاویه ورود سیگنال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

استفاده از آنتن های آرایه ای وفقی در سیستم های مخابراتی بی سیم و سیار سلولی، مشکلات ناشی از تداخل ایجاد شده را به طور چشمگیری کاهش می دهد. با تغییر وزن های آرایه وفقی می توان پرتو تشعشعی آرایه را در جهت مورد نظر شکل دهی و تعیین کرد. برای به دست آوردن الگوهای تشعشعی مناسب، نحوه کنترل و وزن دهی به عناصر آرایه، الگوریتم های وفقی زیادی وجود دارد. هدف از این سمینار، بررسی روش ها و الگوریتم های وفقی مختلف شکل دهی به پرتو تشعشعی، از جمله الگوریتم های وفقی غیر کور (RLS، DSMI، LMS، گوس و…) و الگوریتم های وفقی کور (DD، CM و الگوریتم های ایستان دوره ای) و الگوریتم های تخمین زاویه ورود سیگنال (DOA) (بارتلت، تأخیر و جمع، ML،  Root-MUSIC، MUSIC  کاپون، WSF، ESPRIT، تخمین خطی، حداکثر آنتروپی، روش ماتریس مدادی،…) با استفاده از آنتن های آرایه ای و مقایسه روش های فوق است و در ادامه مقالات و تحقیقات جدید به صورت اجمالی بررسی شده است.

مقدمه:

با معرفی تلفن همراه، در اوایل دهه هشتاد میلادی به عنوان یک وسیله ارتباطی همگانی، سیر صعودی بهره مندی از این گونه سیستم ها با رشد همراه بود. با گسترش استفاده از سیستم های مخابرات سیار و شبکه های بی سیم، بخصوص در شهرهای بزرگ و مکان های پررفت و آمد، مشکل کمبود ظرفیت نمایان شد. این کمبود با بالا رفتن توقع کاربران در کیفیت و تنوع سرویس های ارائه شده، نمود بیشتری پیدا کرد. استفاده از مخابرات باند پهن تا حدودی این مشکل را حل کرده است، ولی در اکثر سیستم های مخابراتی و اطلاعاتی، طراحان با کمبود پهنای باند و افزایش تداخل روبرو هستند.

استفاده از آنتن های آرایه ای وفقی در سیستم های مخابراتی بی سیم و سیار سلولی، مشکلات ناشی از تداخل ایجاد شده را کاهش می دهد. آنتن های آرایه ای وفقی قابلیت شکل دهی به پرتو تشعشعی در جهت سیگنال مطلوب و هدایت صفرها در جهت سیگنال های مزاحم را به صورت خودکار دارا است. با تغییر وزن های آرایه وفقی می توان پرتو تشعشعی آرایه را در جهت مورد نظر شکل دهی و تنظیم کرد. برای به دست آوردن الگوهای تشعشعی مناسب، نحوه کنترل و وزن دهی عناصر آرایه، الگوریتم های وفقی زیادی وجود دارد. الگوریتم های وفقی به دو صورت است:

1- الگوریتم هایی که نیاز به یک سیگنال مرجع یا رشته آموزشی دارند و به اصطلاح الگوریتم های غیر کور گفته می شوند.

2- الگوریتم هایی که نیاز به یک سیگنال مرجع یا رشته آموزشی ندارند و با استفاده از الگوریتم های DOA، جهت ورود سیگنال به آرایه تخمین زده می شود و سپس از این اطلاعات در تعیین وزن های آرایه استفاده می شود. به این الگوریتم ها، الگوریتم های کور گفته می شود.

با استفاده از الگوریتم های مناسب تخمین جهت سیگنال، می توان به تخمین های قابل قبولی رسید. با معلوم بودن جهت سیگنال کاربرد، دامنه و فاز سیگنال های دریافتی، باعث تقویت سیگنال مطلوب و تضعیف تداخل می شوند و این خود باعث بهبود عملکرد و افزایش ظرفیت می شود.

هدف از این سمینار، بررسی روش ها و الگوریتم های وفقی مختلف شکل دهی به پرتو تشعشعی، از جمله الگوریتم های وفقی غیر کور (RLS، DSMI، LMS، گوس،…) و الگوریتم های وفقی کور (DD، CM و الگوریتم های ایستان دوره ای) و الگوریتم های تخمین زاویه ورود سیگنال (DOA) (بارتلت، تأخیر و جمع، ML،  Root-MUSIC، MUSIC  کاپون، WSF، ESPRIT، تخمین خطی و حداکثر آنتروپی،…) با استفاده از آنتن های آرایه ای و بررسی مقالات و تحقیقات جدید در این موارد است.

در فصل اول این سمینار آنتن های آرایه ای، مفاهیم، معیارهای بهینه سازی وزن های آرایه (مانند MVDR، MMSE و Max SIR) و رابطه بین معیارهای مختلف ارائه گردیده است.

در فصل دوم، الگوریتم های وفقی کور (RLS، DSMI، LMS، گوس،…) و الگوریتم های وفقی غیر کور (DD، CM و الگوریتم های ایستان دوره ای) شکل دهی به پرتو تشعشعی آنتن های بررسی و مقایسه گردیده است.

فصل سوم اختصاص به تخمین جهت ورود سیگنال به آرایه و الگوریتم های مختلف تخمین طیفی جهت ورود سیگنال به آرایه، مانند بارتلت، حداقل واریانس یا Capon، روش تاخیر و جمع، روش پیش بینی خطی، روش حداکثر آنتروپی و روش بیشینه درست نمایی دارد.

فصل چهارم با تمرکز بر الگوریتم های مختلف تخمین مبتنی بر ساختار ویژه جهت ورود سیگنال به آرایه، مانند Unitary Circular Root -MUSIC، CLOSEST، Beamspace MUSIC، ESPRIT، Root-MUSIC، MUSIC و Minimum Norm بررسی و مقایسه الگوریتم های تخمین طیفی و مبتنی بر ساختار ویژه را بر عهده دارد. همچنین در فصل پنجم تخمین DOA با استفاده از ماتریس مدادی به صورت یک بعدی و دو بعدی ارائه شده است.

در فصل ششم مقالات و تحقیقات انجام شده شکل دهی به پرتو تشعشعی آنتن های آرایه ای و تخمین DOA بررسی شده است.

در فصل هفتم نتیجه گیری نهایی ارائه گردیده است و در انتها پیوست ها و مراجع آورده شده اند.

تعداد صفحات: 125